Происхождение, структура, фазы развития Земли.

Геохронология Земли

Геохронология (от гео и хронология – геологическое летоисчисление), учение о геологическом времени, разделённого на отрезки различного ранга:

- зоны;

- эры;

- периоды;

- эпохи и др.

Относительная геохронология использует принцип последовательности напластования горных пород для определения порядка их образования.

Абсолютная геохронология предложена в начале XX века П. Кюри и Э.

Резенфордом и основана на изучении природной радиоактивности материалов. В качестве геологического «хранометра» используют процесс радиоактивного распада свинца и некоторых других элементов. Скорость, которого не зависит от внешних воздействий. На основании данных абсолютной и относительной геохронологии создана, единая геохронологическая шкала отражающая историю развития Земной коры:

В геологической истории развития Земной коры Земли выделяют

две неравных по времени зоны (экосистемы): криптозой (докембрий) и фанерозой.

I.Криптозой (докембрий) или криптозойский зон (от греческого – «тайная, скрытая жизнь»). Начало - свыше 3,5 млрд. – окончание около 570 млн. лет назад. Продолжался свыше 3.5 млрд. лет.

Древнейшие толщи Земной коры, образование которых предшествовало кембрию и соответствующий им промежуток времени составляющий 6/7геологической истории Земли.

Начало докембрия соответствует образованию Земли как Планеты. В начале докембрия:

- вода имела кислый, а атмосфера аммиачно-кислый состав;

- температура поверхности достигала 80⁰С;

- в морях появились первые одноклеточные организмы – прокартиоты.

Криптозой подразделяется на следующие эры:

- архейская (от греческого – «начальный, древний») - продолжительностью свыше 1 млрд. лет;

- протерозойская (от греческого – «более ранняя жизнь»)продолжительностью

свыше 2 млрд. лет. Эра закончилась 570 млн. лет назад.

На Земле появляется жизнь. Сначала в виде простейших организмов, затем водорослей, губок, кишечнополых моллюсков, кольчатых червей и бактерий. Появились первые клетки, обладающие ядром.

В породах архея найдены остатки окаменелых микроорганизмов различной формы и известковые продукты жизнедеятельности бактериально-водорослевых сообществ. Благодаря распространению сине-зеленых водорослей постепенно возрастало содержание кислорода в атмосфере. Возник фотосинтез.

В протерозое состав атмосферы Земли становится азотно-кислородным, в воде уменьшилось содержание углекислого газа. Это время массового развития сине-зеленых водорослей и возникновения первых эукариотов. В докембрии установлены несколько эпох тектоно-магматической активности и следы древних оледенений. Докембрий богат полезными ископаемыми, но особенно железными рудами (свыше 60% мировых запасов).

II. Второй зоной – является фанерозой ( от греческого – «явная жизнь»), это

крупнейший этап истории развития Земной коры, который длился 570 млн. лет.

Зона охватывает три эры:

Палеозойскую (от греческого «древняя жизнь»), которая началась 570 млн. и закончилась 235 млн. лет назад. Эра продолжалась 340 млн. лет.

Мезозойскую ( от греческого «средняя промежуточная жизнь»), которая началась 235 млн. лет и закончилась 66 млн. лет назад. Эра продолжалась 170 млн. лет.

Кайназойскую ( от греческого «новая жизнь»), которая началась 66 млн. лет и продолжается на по настоящее время.

Палеозойская эра делится на 6 (шесть) периодов:

- Кембрийский, который начался 570+-20 млн. и закончился 490+-20 млн. лет тому назад. Период продолжался 80 млн. лет;

- Ордовикский, который начался 490+-10 млн. и закончился 435+-10 млн. лет назад. Период продолжался 85 млн. лет;

- Силурский, который начался 435+-10 млн. и закончился 400+-10 млн. лет назад. Период продолжался 30 млн. лет;

- Девонский, который начался 400+-10 млн. и закончился 345+-10 млн. лет назад. Период продолжался 55 млн. лет;

- Карбонский (каменноугольный), который начался 345+-10 млн. и закончился 280+-10 млн. лет назад. Период продолжался 65 млн. лет;

- Пермский, который начался 280+-10 млн. и закончился 235+-10 млн. лет назад. Период продолжался 45 млн. лет.

В Кембрийском периоде появляется морской планктон, в ордовикском появляются первые рыбы, в Силурском растения океана колонизуют сушу, в дивонском появляются первые насекомые, животные колонизуют сушу, в Карбонском (каменноугольном) периоде появляются первые земноводные и крылатые насекомые, рептилии, наземные споровые растения, в Пермском периоде появляются исполинские пресмыкающиеся – первые динозавры.

Растительный мир позднего Палеозоя представлен в основном водорослями, распространяются древновидные наземные споровые растения. послужившие основным материалом для образования угля.

В раннем Палеозое намечалась климатичность, зональность с выделением 6 климатических зон. Начало Палеозоя отмечено массовым образованием скелетных организмов. Впервые появляются позвоночные: рыбы, земноводные, низкие пресмыкающиеся.

Земная кора претерпела значительные преобразования:

- выразившихся в изменении конфигурации морских бассейнов и суши;

- в появлении и исчезновении наземных и подводных горных хребтов;

- в изменении положения полюсов: в переделах формировавшихся; к кембрию платформ и складчатых полюсов происходила дальнейшая деформация тектанических режимов; осадконакопления и усложнения структуры Земной коры.

В результате процессов горообразования к концу Пермского периода все северные платформы были спаяны в единый континент Лавразию, а в Южном полушарии начиная с Карбонского (каменноугольного) периода существовал единый материк Гондвана.

С отложениями Палеозоя связаны крупнейшие месторождения каменного угля, нефти, минеральных солей, фосфатов, руд меди, золота и др.

Мезозойская эра делится на 3 (три) периода:

- Триасовый, который начался 235+-5 млн. и закончился 185+-5 млн. лет назад. Продолжительность периода 50 млн. лет;

- Юрский, который начался 185+-5 млн. и закончился 132+-5 млн. лет назад. Продолжительность периода 53 млн. лет;

- Меловой, который начался 132+-5 млн. и закончился 66 млн. лет назад. Продолжительность периода 66 млн. лет.

В Триасовом периоде - появляются первые млекопитающие, в Юрском – первые птицы, в Меловом – первые цветковые растения, происходит вымирание динозавров.

На рубеже Палеозоя и Мезозоя происходят существенные изменения в мире животных и растений. Для Мезозоя, характерны:

- господство пресмыкающихся (исполинские динозавры, ихтеозавры, птерозавры и др.);

- появление многочисленных насекомых, птиц, млекопитающих;

- среди беспозвоночных преобладали головоногие моллюски.

Древнейшие растения в т.ч. гиганты – саговники, древновидные папоротники и гигантские хвощи уже уступили место покрытосеменным и голосеменным растениям.

Климатическая зональность в Мезозое сходна с позднепалеозойской:

- выделяются гумидные и аридные зоны тропического и умеренного климата;

- с позднего Триаса происходило неоднократное увлажнение и потепление климата.

В Мезозое отмечалось интенсивное появление складчатости, газообразования и магматизма, распались Гондванда и Лавразия, сформировались основные контуры материков и океанов. К концу Мезозоя приурочены основные запасы нефти и газа, а так же угля и торфа, писчего мела, солей, гипсов, рудных полезных ископаемых.

Кайназойская эра включает три периода:

- Палеогенный, который начался 66+-3 млн. и закончился 25+-2 млн. лет назад. Продолжительность периода 41 млн. лет;

- Неогенный, который начинался 25+-2 млн. и заканчивался 0.7 млн.

(70 000) лет назад. Продолжительность периода 25 млн. лет;

- Антропогенный, который начинался 0,7 млн. (70 000) лет назад и продолжается по настоящее время.

Кайнозойская эра – самая молодая группа слоёв Земной коры и составляющая ей эру геологической истории вплоть до современности.

Кайназой знаменует новый этап в развитии органического мира:

- в морях и океанах возникли новые семейства моллюсков и костистых рыб;

- на суше доминировали разнообразные млекопитающие и птицы;

- шло развитие покрытосемянных растений.

В антропогенезе появился человек.

Эволюция его развитию предположительно выглядела так.

Кайназойская эра делится на два больших периода:

* третичный (начало 1,5 млрд. – окончание 70 млн. лет назад);

* четвертичный (70 млн. лет назад – по настоящее время). Период делится на две эпохи геологического периода: - предледниковую, ледниковую (плейстоцен), - послеледниковую (голоцен).

В конце третичного периода появляются ближайшие предки человека:

- ромопитек – предок человека и высших обезьян (Африка, Индия) –

14 млн. лет назад;

- австралопитеки – человекообразные приматы передвигающиеся на двух ногах (Южная и Восточная Африка) – 3 – 5 млн. лет назад;

- «обезянолюди», были обнаружены в Африке и Юге Европы среди них, выделился род Homo (человека).

В четвертичном периоде:

- появились древнейшие люди – питекантропы и синантропы, умелые и прямоходящие – 1 – 2 млн. лет назад;

- древнейшие люди прошли эволюцию к древним людям - неандертальцам – около 200 тыс. лет назад;

- наконец, эволюция пришла к краманьонцу – разумному предку современных людей, возникшему примерно 40 – 50 тыс. лет назад.

В палеогене климат был значительно мягче современного:

- в Европе до берегов Балтийского моря произрастали тропические и субтропические леса;

- листопадные деревья преобладали на Севере Европы, в большей части Азии и Северной Америки. Мировой океан в палеогене был тепловидным.

В начале среднего палеогена Антарктида покрылась льдом, что привело к общему охлаждению океанических вод.

В неогене происходило постепенное похолодание.

К началу антропогена климат стал близок к современному. В антропогене отмечались неоднократные материковые оледенения.

В целом структура Земной коры была близкой к современной.

В кайнозое произошли мощные тектонические движения (альпийский орогенез).

В палеогене Земная кора прогибалась, главным образом, в складчатых поясах. В неогене горообразовательные процессы достигли апогея, в ряде районов появилась интенсивная сейсмическая деятельность.

Образование Земли

Облако, оторвавшееся от Солнца, представляло собой кольцо, в котором при уплотнении пылинки слипались между собой. Солнце согревало внутреннюю часть этого кольца, вызывая испарение, выводя солнечным ветром более лёгкие элементы в более дальние части кольца, где они замерзали (Т=50⁰К). Так происходило образования планеты.

Земля возникла из солнечного праоблака под влиянием гравитации.

Процесс образования Земли началя около 5 миллиарда лет назад и включает 4 (четыре) фазы.

Первая фаза – процесс формирования Земли – 5 – 4,9 миллиарда лет назад. Первая атмосфера образовалась вокруг Земли во время сгущения пыли и превосходила нашу нынешнюю в 100 раз.

В процессе формирования Земли из частиц планетарного облака её масса постепенно увеличивалась. Росли силы тяготения, а, следовательно, и скорости частиц, падающих на Планету. Кинетическая энергия частиц превращалась в тепло, и Земля всё сильнее разогревалась. Энергия удара освобождалась не на поверхности, а на глубине, в слое толщиной порядка 1000 км. Они не успевали излучать в пространство, оставаясь в недрах Земли. В результате температура на глубинах 100 – 1000 км. приближалась к точке плавления и составляла 1000⁰К. Постепенно рой астероидов рассеялся столкновения с метеоритами стало реже. Земля достигла наших размеров со средним радиусом6371 км.

Вторая фаза – вулканический этап становления Земли 4,9 – 3 миллиарда лет назад. Недра Земли были очень сильно нагреты породы, в глубине её находились в расплавленном состоянии. Не прекращались извержения вулканов, покрывших всю её поверхность. Раскалённая лава остывая, формировала земную кору. Но вот наступил момент, когда в результате охлаждения поверхности Земли водяные пары, выделившиеся при извержениях, превратились в жидкость.

Т ретья фаза – геологическое формирование Планеты 3 – 2 миллиарда лет тому назад. Продолжался процесс вулканической деятельности.

Началось разрушение горных пород и последующим их переносом ветром и водой по поверхности Земли. Вода работала «не покладая рук» уничтожая потухшие вулканы и равняя, таким образом поверхность Планеты. Так появились осадочные породы.

Повышение температуры Земли до 1000⁰К вызвало распад радиоактивных короткоживущих элементов. Первые возникшие расплавы представляли собой смесь жидкого железа, никеля и серы. Расплав накапливался, а затем вследствие высокой плотности просачивался, вниз постепенно формируя, земное ядро.

Более лёгкие элементы переходили, вверх формируя химический состав литосферы.

В этот период ещё не было разломов в земной коре, ведь разогретые недра находились неглубоко – от 5 до 10 км. и кора, будучи тонкой, оставалась пластичной.

Четвёртая фаза – геотектоническое формирование Планеты – началась 2 миллиарда лет назад - продолжается и сейчас.

В ходе геотектонического формирования Земли континенты испытывали, значительные смещения относительно магнитных полюсов и расположение континентов существенно менялось.

Предполагают, что 600 миллионов лет назад на Земле было несколько подвижных плит весьма похожих на современные. Благодаря перемещению континентов произошло объединение их в единый суперконтинент.

Спустя 300 – 200 миллионов лет он начал распадаться на части, которые в последующем сформировались в материки.

ИТАК:

1.Вселенная образовалась в результате «большого взрыва» - 13,7 миллиардов лет тому назад.

2. Галактики и Звёзды сформировались примерно 12 миллиардов лет тому назад.

3. Солнечная система образовалась примерно 7 миллиардов лет тому назад.

4. Земля образовалась около 5 миллиардов лет тому назад. В процессе образования Земли выделяются четыре фазы:

- процесс формирования Земли – 5 – 4,9 миллиарда лет тому назад;

- вулканический этап становления Земли – 4,9 – 3 млрд. лет тому назад;

- геологический процесс формирования Земли – 3 – 2 миллиарда лет тому назад;

- геотектоническое формирования Земли – 2 миллиарда лет тому назад – не закончен;